Все химики, независимо от того, являются ли они футбольными болельщиками или нет, хотят «дать красную карточку» примесям. Улучшение разделения должно быть ключевым элементом в плане каждой хроматографической игры, чтобы оптимизировать хроматографический процесс и выделить вещества с высокой степенью чистоты.

В дни проведения чемпионата мира я абсолютно заражен футбольной лихорадкой. Возможно именно поэтому  у нас с друзьями было  несколько жарких дискуссий на тему того, в чьем доме мы соберемся, чтобы посмотреть матчи. Все мы ярые фанаты футбола, поэтому каждый из нас хотел устроить просмотр и пригласить остальных к себе домой, особенно это касалось финальной игры.

Наконец, мы определились, где будем смотреть матч, выбрав дом того друга, у которого лучший телевизор. Выбор был сделан в пользу телевизора не с самой большой диагональю, а с самым лучшим разрешением. Мы полностью сошлись во мнениях, что важен не размер футбольного мяча на экране монитора, а четкость изображения.

Разрешение, однако, крайне важный параметр не только для просмотра футбольных игр по ТВ, но и для другого моего любимого занятия – хроматографии.

В отличие от разрешения изображения, которое определяется количеством деталей в картинке, разрешение в хроматографии измеряется способностью разделять два и более компонента в образце.

Вас может заинтересовать, почему так важно оптимальное разрешение при хроматографическом разделении.

Я отвечу: потому что оптимальное разрешение гарантирует более высокую чистоту целевого химического соединения. А чем чище вещества, тем счастливее химики.

После того, как я подогрел ваш интерес, вы наверняка захотите узнать, как улучшить разрешение хроматографического процесса.

Для достижения оптимального разрешения необходимо выполнить три условия:

1. Соединения должны удерживаться неподвижной фазой. Этот процесс количественно характеризуется параметром – «время удержания?».

2. Соединения должны удерживаться по-разному. Такое различие количественно характеризуется параметром, называемым «селективность».

3. Полученные пики должны быть достаточно узкими, чтобы избежать или снизить взаимное перекрывание. Это требование количественно характеризуется параметром называемым «эффективность».

Эффективность колонки, селективность разделения и коэффициент удержания – три основных параметра, которые могут быть выражены математически в известном уравнении, описывающем разрешение:

Как вы можете повлиять на каждый из этих факторов для достижения своих целей?

Эффективность колонки – этот параметр непосредственно связан с параметрами колонки, такими как, размер и форма частиц наполнителя, а также размер или длина пор сорбента. Использование колонок или картриджей с малыми размерами частиц приводит к получению более острых пиков и позволяет разделить близко элюирующиеся пики. Другие факторы, включая скорость потока и метод загрузки образца, также могут повлиять на эффективность колонки. Эти факторы будут детально описаны в следующих публикациях.

Селективность – этот фактор напрямую связан с химизмом системы, и зависит от природы как неподвижной, так и подвижной фазы. Варьируя подвижную и неподвижную фазы, можно изменить расстояние между двумя соседними пиками. Коэффициент селективности влияет на разрешение больше всего.

Время удержания – этот фактор определяется, прежде всего, составом подвижной фазы или, точнее, силой подвижной фазы. Сила подвижной фазы влияет на равновесие между фазами. Что, в свою очередь, приводит к изменению элюирующихся свойств целевых компонентов.

Хочу упомянуть еще один заключительный момент.

Хотя высокое разрешение необходимо для повышения чистоты целевых соединений, следует помнить еще об одном важном факторе в хроматографических эксперимента:

Время цикла

Точно так же, как веб-дизайнеры вынуждены балансировать между высоким разрешением изображения и скоростью загрузки веб-сайта, химики должны найти равновесие между стремлением к качественному разделению и желанием сократить время цикла и количеством необходимого для этого растворителя. В тех случаях, когда разделение с небольшой степенью перекрывания является приемлемым, безусловно, хроматографические циклы без дальнейшей оптимизации разрешения позволят сэкономить время и материалы.

Мне нравится достигать цели, так же, как и когда цели достигает мяч, забитый командой Бельгии. Но основная цель хроматографии несколько другая. Мы, ученые, стремимся достичь максимального разрешения за минимальное время.

Предлагаю вам свой вариант, как достичь этого идеального баланса в лаборатории:

Оптимальное соотношение «время цикла/качество разделения» достигается при разрешении 1 -1,5.

Что еще нужно знать, помимо футбольных новостей? По теме данного блога, конечно же. В скором времени я размещу статьи о селективности, эффективности колонок и времени удержания, в которых подробно опишу, каким образом можно изменять эти факторы, и к каким значениям должны стремиться эти показатели, чтобы достичь наилучшего разрешения.

До скорых встреч!